LE ALGHE: CARATTERISTICHE E CICLI BIOLOGICI

Divisione Chlorophyta: alghe verdi

Divisione Rhodophyta: alghe rosse

Divisione Glaucophyta: glaucofite

Divisione Dinophyta: dinofite

Divisione Euglenophyta: euglenofite

Divisione Heterokontophyta: alghe eteroconte

Classe Chrysophyceae: alghe dorate

Classe Xanthophyceae: alghe giallo-verdi

Classe Bacillariophyceae: diatomee

Classe Phaeophyceae: alghe brune

Divisone Prymnesiophyta: primnesiofite (= aptofite)

Divisione Cryptophyta: criptofite

Divisione Chlorarachniophyta: cloraracniofite

LE DIVISIONI ALGALI

Divisione Chlorophyta: ALGHE VERDI

Divisione Rhodophyta: ALGHE ROSSE

Classe Bacillariophyceae: DIATOMEE

Classe Phaeophyceae: ALGHE BRUNE

Divisione Dinophyta: DINOFITE

Divisione Euglenophyta: EUGLENE

DIVISIONE EUGLENOPHYTA

• 1000 specie

• Acque dolci ricche in sostanze

organiche

• Unicellulari

• Specie fotosintetiche e non

fotosintetiche

• Clorofille a e b e carotenoidi

• Pellicola


• Paramillon (polimero del glucosio)

• 2 flagelli inseriti nella cisterna, uno

emergente, l’altro non emergente

• Vacuolo contrattile

• Macchia oculare e fotorecettore


• RIPRODUZIONE

ASESSUALE:

Scissione longitudinale

• RIPRODUZIONE

SESSUALE:

Non è stata mai osservata

né meiosi, né gamia

DIVISIONE DINOPHYTA

2000-4000 specie, marine e dolciacquicole

Alexandrium catenella Karenia brevis

DIVISIONE DINOPHYTA

• Sempre unicellulari

• In poche specie colonie filamentose

Periplasto formato da placche cellulosiche

Forma e dimensione delle

placche rappresentano importanti

caratteri diagnostici

DIVISIONE DINOPHYTA

Due flagelli

Gymnodinium costatum

DIVISIONE DINOPHYTA

sulcus

anulus

Tovellia coronata

DIVISIONE DINOPHYTA

• Specie fotosintetiche e non fotosintetiche

• Clorofille a e c e carotenoidi

• Amido

Prorocentrum

DIVISIONE DINOPHYTA

Sono aploidi, si riproducono principalmente tramite scissione, ma si verifica anche la

riproduzione sessuale

n

n

n

mitosi

gameti

gamia

zigote 2n

n

n

n

n

prodotti meiotici

meiosi differenziamento

Ptychodiscus brevis

DIVISIONE DINOPHYTA

Maree rosse

Gonyaulax polyedra

Bioluminescenza

Fioritura algale bioluminescente

DIVISIONE DINOPHYTA

Dinoflagellati simbionti

Zooxantelle nei tentacoli del polipo di un

corallo

DIVISIONE DINOPHYTA

Divisione Rhodophyta

ALGHE ROSSE

•circa 5000 specie prevalentemente

marine, il numero di specie è superiore a

tutte le altre alghe messe insieme

•150 specie vivono in acque dolci

•Possono vivere fino a 268m di profondità

(Bahamas)

•talli sono per lo più macroscopici ed

hanno organizzazione filamentosa

•Pochissime specie sono unicellulari

Cyanidium caldarium vive nelle sorgenti

termali acide (solfatare di Pozzuoli)


ALGHE ROSSE

PIGMENTI FOTOSINTETICI: clorofilla a, le ficobiline: ficoeritrina (rossa),

alloficocianina e ficocianina (blu).

PARETE CELLULARE contiene agar e carragenina che conferiscono alle

alghe rosse la loro tessitura vischiosa e flessibile.

SOSTANZA DI RISERVA: è l’amido delle floridee, un polimero di glucosio

ramificato simile alla frazione amilopectinica dell’amido, somiglia più al glicogeno

che all’amido (viene accumulato all’esterno del cloroplasto nel citoplasma)


Alternanza tra:

•una generazione gametofitica aploide

•due generazioni sporofitiche diploidi, il

carposporofito e il tetrasporofito.

La meiosi avviene nel tetrasporofito.

Il carposporofito strategia riproduttiva per

moltiplicare (amplificare) lo zigote

prodotto da un singolo evento di

fecondazione.

Polysiphonia

Il ciclo sessuato della maggior parte

delle alghe rosse è un ciclo trigenetico

Divisione Heterokontophyta

Classe Bacillariophyceae: DIATOMEE

•Alghe unicellulari, talora

riunite in colonie

•Presenti in tutti gli habitat

acquatici e anche nell’habitat

subaereo e terrestre (suolo)

•Principali costituenti del

fitoplancton

•Alcune specie sono

bentoniche

•Le diatomee marine

contribuiscono per il 25% alla

produzione primaria globale

del pianeta

•Circa 250 generi e 100000

specie viventi e altrettante

estinte

protoplasto

Ipovalva

Epivalva

FRUSTULO: parete silicizzata che riveste le cellule (silice opale SiO2 x nH2O),

composto da 2 parti:

epivalva

ipovalva

I frustuli si accumulano

nei sedimenti e formano

la “farina fossile”

DIATOMEE

Moschea di S. Sofia (Istambul, Turchia)

diatomite

Farina fossile

Sedimentazione dei frustoli

DIATOMEE

In base alla simmetria del frustulo, si riconoscono:

CENTRICHE: simmetria radiale PENNATE: simmetria bilaterale

Le specie si differenziano in base alle ornamentazioni del frustulo

DIATOMEE

•Pigmenti fotosintetici: clorofilla a e c

FUCOXANTINA, che conferisce il colore giallo-bruno

•Sostanza di riserva: crisolaminarina, accumulata in speciali vacuoli e lipidi

Sono presenti nel plancton marino e d’acqua dolce prevalentemente in

primavera, dopo il rimescolamento delle acque che porta silice in

sospensione che permette alle diatomee di riformare i frustuli

Indicatori biologici: indice diatomico

DIATOMEE

Riproduzione vegetativa e sessuale

•La teca che ereditano

diventa l’epivalva

•Si riforma sempre

l’ipovalva

Si riproducono sessualmente:

•quando le dimensioni sono

troppo piccole

•quando le condizioni ambientali

sono sfavorevoli

DIATOMEE

Ciclo vitale monogenetico diploide

•tipico del mondo animale •nei vegetali si verifica diatomee, alcune alghe brune e Vaucheria).

DIATOMEE



•Tutte pluricellulari

•Morfologia del tallo estremamente

variabile

•Vivono sulle coste rocciose fino a 25-30m

•Maggiormente diffuse nei mari freddi,

possono raggiungere 35-40m di altezza

•1500 specie quasi esclusivamente

marine, poche le specie di acque dolci



•Pigmenti fotosintetici: clorofilla a e c

FUCOXANTINA, che conferisce il colore marrone scuro

•La sostanza di riserva è la LAMINARINA (come le diatomee), carboidrato che

si accumula nei vacuoli (non all’interno del cloroplasto come piante e alghe

verdi).

•Parete cellulare: contiene alginati sono sfruttati economicamente

Ectocarpus siliculosus

alga bruna filamentosa, le strutture

ellissoidali sono sporangi





Nelle Laminariali il tallo è distinto in 3 parti:

•APTERI, strutture di attacco al substrato

•STIPITE, sostegno della lamina

•LAMINA, fotosintesi



Le Laminariali sono le alghe brune di maggiori dimensioni:

Raggiungono i 60m di lunghezza e i 300kg di peso (Macrocystis e Nereocystis)

Formano estese praterie sommerse dette foreste di kelp o di laminariali

Ordine Laminariales

Ife a tromba di Macrocystis pyrifera



Il ciclo delle alghe brune è digenetico aplo-diploide

Alternanza di 2 generazioni eteromorfe:

•sporofito grande

•gametofito microscopico


Ciclo di Laminaria sp.



Ai tropici, nel Mar dei Sargassi

(Atlantico), alghe brune

appartenenti al genere Sargassum

formano masse galleggianti che

ricoprono milioni di metri quadrati di

superficie.

Sargassum sp.

Ordine Fucales

ALGHE BRUNE

•un solo tipo di tallo

•ciclo tipico del mondo animale

•presente solo nelle fucali,

diatomee e Vaucheria

CICLO MONOGENETICO DIPLOIDE

Ordine Fucales

Divisione Chlorophyta

ALGHE VERDI


ALGHE VERDI

Le alghe verdi comprendono circa 17000 specie prevalentemente di acqua dolce

Un certo numero di alghe verdi sono terrestri (vivono sul suolo e sui tronchi

d’albero). Altre vivono in simbiosi, nei licheni, in protozoi (radiolari, foraminiferi) e in

numerosi invertebrati marini (Celenterati, Spugne, Turbellari, …)..

Le forme di acqua dolce sono quasi tutte di dimensioni microscopiche mentre

quelle marine sono generalmente macroscopiche

Alcuni ordini sono esclusivamente marini.

SOSTANZA DI RISERVA: AMIDO, si accumula all’interno del cloroplasto

(esclusiva delle alghe verdi e delle piante vascolari)

PIGMENTI: clorofilla a e b

PARETE CELLULARE: composta da polisaccaridi cellulosici, emicellulose e

sostanze pectiche (come le piante)

Le alghe verdi rappresentano il gruppo di Protisti da

cui si sono evolute le piante superiori


ALGHE VERDI

Colonie mobili: Volvox sp.

Consiste di una sfera cava, lo

sferoide, formata da 500 fino a

60000 cellule biflagellate che

effettuano la fotosintesi e da un

numero di cellule più grandi

specializzate nella riproduzione.

Queste si dividono mitoticamente

per dare origine a sferoidi figli

pluricellulari, che si liberano dalla

sfera madre sciogliendo la matrice

trasparente


ALGHE VERDI

Colonie immobili

Hydrodictyon sp.: “rete d’acqua”

Forma estese masse superficiali in piccoli specchi d’acqua e corsi

d’acqua a lento scorrimento


ALGHE VERDI

Forme laminari: Ulva (le Ulvophyceae sono prevalentemente marine)

Ciclo digenetico aplo-diploide isomorfo

Tutte le cellule del

tallo diventano

sporocisti


ALGHE VERDI

Forme filamentose: Spirogyra, si trova nelle acque dolci


ALGHE VERDI

Tra le cellule di filamenti adiacenti si formano dei tubi di coniugazione attraverso cui il

contenuto delle cellule di un filamento passa nell’altro filamento. La fecondazione avviene

nelle cellule del secondo filamento. Si forma uno zigote, zigospora, che sviluppa una parete

spessa e resistente.

I filamenti sono aploidi e la meiosi avviene durante la fase di germinazione delle zigospore

TUBI DI CONIUGAZIONE

Riproduzione per coniugazione Ciclo monogenetico aploide

Formano praterie sommerse in regressione in tutta Europa a causa dell’eutrofizzazione delle

acque.Hanno una struttura del tallo modulare: ripetizione di uno stesso modulo di base.

Talli protoparenchimatici possono definirsi quelli delle alghe verdi più evolute (Charali) nei quali

alcune cellule del tallo (le cellule nodali) si dividono secondo i tre piani dello spazio e le cellule

rimangono connesse tra loro mediante plasmodesmi.


ALGHE VERDI

Sono le uniche alghe verdi d’acqua dolce con tallo macroscopico, nettamente distinte da tutte le

altre alghe per le caratteristiche morfologiche e riproduttive. Sono le alghe verdi più evolute.

CAROFICEE

CAROFICEE

Il gametangio femminile è chiamato nucula: grande oosfera circondata da una cortex formata da cellule che si

dispongono ad elica

Il gametangio maschile viene chiamato globulo: è un anteridio con struttura complessa color arancione per la

presenza di carotenoidi.

Dopo la fecondazione la nucula si riveste di un involucro calcificato trasformandosi in una oospora che entra in una

fase di vita latente

Il loro ciclo sessuato è monogenetico aploide. L’unica cellula diploide è lo zigote

GLOBULO

NUCULA

OOSPORA

Per la struttura della cellula flagellata e per il tipo di mitosi e citodieresi, le Charophyceae mostrano

notevole somiglianze con le piante terrestri. E’ pertanto probabile che organismi simili alle Charophyceae

abbiano evoluto le piante terrestri. Questa ipotesi è avvalorata anche dalle somiglianze a livello biochimico

tra Charophyceae e piante terrestri.


ALGHE VERDI

CAROFICEE

LE ALGHE: CARATTERISTICHE E CICLI BIOLOGICI · Ife a tromba di Macrocystis pyrifera Divisione...

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